WeChat ID Tech999 Intro 【战略前沿技术】紧紧围绕“技术创新”和“管理创新”双轮驱动，聚集前沿科技以及孕育产生前沿科技的政策环境、体制机制和管理模式等，密切追踪科技前沿热点，敏锐捕捉战略前沿技术，传播前沿科技资讯。欢迎点击订阅！ 军校集群挑战赛推动自主集群能力发展 远望智库技术预警中心 温琳 编者按：5月7日，“无人争锋”公众号转载了“美军院校无人集群实飞挑战赛” 的有关报道，美国海军学院在为期三天的比赛中击败美国陆军西点军校和美国空军学院，主要目的是推动集群无人机系统战术战法的创新发展。近期，“无人争锋”对该挑战赛的比赛规则、组织方式及过程与创新成果进行了信息搜集和分析研究，为国内开展同类创新研究或实验活动提供参考借鉴。 1、挑战赛总体情况 在上个月举行的军事院校集群挑战赛上，40多名来自美国空军学院，美国西点军校和美国海军学院的学员，展示了高度自主的无人机集群作战的能力。 在罗伯茨营地（加利福尼亚州帕罗罗夫斯北部的国民警卫队营地）的上空，每个学院都展示了他们在学年中制定的集群无人机创新攻防战术。这个为期三天的竞赛以一场令人兴奋的空中战斗结束，美国海军学院夺取了最终胜利，获得了优胜奖杯。 美国防高级研究计划局（DARPA）领导研究工作的项目经理Timothy Chung表示：“这三支参赛队伍通过组织、控制25架对25架混编无人机群组（包括固定翼和四旋翼无人机）进行集群式对抗战斗，完全实现了这一次挑战赛活动的目标。学员们为这些高度自主性的无人机集群开发出了新的战术战法，并在实飞试验中展示了那些战术。这次成功是十分惊人的”。 这个成功是各个队伍和DARPA共同努力的结果，他们在八个月内克服了无数障碍，才完成最后的实飞竞赛。除了创造可行的战术，学员还要学会自我管理，团队成员在不同的技术领域、复杂系统和比赛组织流程等方面进行密切合作。而DARPA项目组也在这短短的时间里，开发、创建和测试了自定义通信网络和各种实时数据可视化系统，可用来同时跟踪数十架无人机。 此次比赛中，最大的难题是整个集群系统如何能够稳定、可靠运作。在实飞比赛之前，没有队伍能同时派出四架飞机以上。但经过各参赛团队聚力攻关，解决了这一难题，在比赛第一天，参赛队伍就能够各自部署和操纵20架无人机集群。在短短两天之后，在决赛中就能够同时部署60架飞机——25对25，另外两个队伍各有5架在空中盘旋作为备份机。 Chung表示：“最令人兴奋的结果之一就是打开了眼界和想象力——不仅是学员和帮助创造这项技术的研究人员，还有在实飞中观看军校学员战斗的作战人员和操作员，他们通过观赛知道了集群战斗能做什么和不能做什么”。 DARPA代理主任Steven Walker表示：“我为那些花费大量时间去准备这个挑战赛的学员感到自豪。”“据我所知，这是我们第一次举办这么大规模的集群比赛。这些学员在他们的攻防战术设计中所表现出的创造力对我们增强未来的军事能力是一个好的现象”。 当DARPA了解某个技术创新领域已足够成熟并可快速发展，而且能够通过更开放、更广泛的研究队伍参与创新研究来获益时，他们通常会举办一个挑战赛，而不是开展一个标准性的研究项目。对于“军事学院集群挑战赛”，DARPA组织年轻的军校学员开发集群无人机技术和进行飞行测试这一新颖的做法，可以使这些未来军官在项目中学习如何在未来的战争中更好地使用集群无人机技术。 DARPA战术技术办公室主任兼挑战赛监督的Brad Tousley 表示，鉴于装备发展或者军事行动“无人化”的发展趋势，不论是对无人机、无人潜航器、无人地面车辆还是卫星，这种挑战赛形式的创新模式都十分重要。军事学院集群挑战赛的意义在于瞄准未来作战，因为这些学员在未来战争中可能有机会使用更多集群无人机技术。 Tousley还表示：“DARPA的工作目的之一，就是确保我们进行的每一场战斗都是在对我方不利的条件下进行。这意味着必须确保这些军校学员作为未来的军官，能够比对手更有效地使用集群无人系统。” 2 、挑战赛规则 军事院校用“夺旗”（Capture the Flag)的修改版本来测试他们的战术。两支队伍同时在战斗立方体内，空域长度和宽度均为500米，高度约80米。 每个队有20个固定翼无人机和20个四旋翼无人机，根据规则，分为两个时间长为30分钟的战斗回合，每个提供多达25架无人机，组成固定翼和四旋翼无人机的混合编队。每个队必须保护其“旗帜”（一个大的可充气的地面目标），同时试图在时间用完之前得分最多。 队伍有三种得分方法：使用模拟（虚拟）武器和传感器在飞行中对对手的无人机进行射击的空对空“标签”；将无人机完全降落在对手的旗帜上所获得的空对地“标签”；并通过尽快发射尽可能多的无人机并尽可能长时间地保持在高空，实现集群无人机的数量优势。 3、 挑战赛过程 4月23日，周日：在这个开放的比赛中，美国空军学院队在20对20的环节中，以58-30击败了美国陆军西点军校队。空军学院队的10个固定翼无人机和10个四旋翼有13个空对空标签，没有空对地标签，而陆军西点军校队的15个固定翼无人机和五个四旋翼有六个空对空标签和一个空对地标签。 4月24日，周一：美国海军学院队在20对20的环节中以70-35击败了陆军西点军校队。海军学院队的11个固定翼无人机和9个四旋翼有16个空对空标签和5个空对地标签，而陆军西点军校队的17个固定翼无人机和8个四旋翼有8个空对空标签和3个空对地标签。比赛是关于固定翼飞机，只有一个有四旋翼完成的空对空标签。 4月25日，周二：海军学院队在一场激烈的冠军赛中以86-81击败了空军学院队，在这场比赛中，领先队在时间耗尽之前变换了四次。两队都派出了比赛允许的每架飞机，同时派出60架无人机参加高空比赛——25对25环节，每个队可有另外5架飞机作为储备。海军学院队的20个固定翼无人机和10个四旋翼有19个空对空标签和6个空对地标签，而空军学院队的18个固定翼无人机和12个四旋翼有18个空对空标签和4个空对地标签。由于更多数量无人机参赛，将DAPRA实验通信网络数据传输运行能力达到极限，使比赛双方更难实时发送命令和更新战术。 在比赛中，每个团队都开发了多种战术，以及在比赛中的实施战略和策略。DARPA目前正在评估这项初步研究的数据，以便适用于未来的军事任务。 4 、展望未来 Chung表示，军事院校集群挑战赛突出了未来集群技术相关研究的有前景的领域。特别让人感兴趣的主题包括有效的群内通信、提高群体成员的态势感知能力，以及开发人机界面和其他工具，以使集群无人机的指挥官更有效地使用集群功能。他还强调了罗伯茨营地为此次挑战赛实施而配套的实验设施的价值，是来主办更多大型无人机挑战赛与实验的合适场所。 此次参赛美国三大军校也准备扩大对这一挑战赛的支持。他们将保留DARPA提供的所有无人机、软件和其他基础设施。他们制定了基本课程和教学实验大纲框架，对集群无人战术进行快速创新研究和实装实验。最重要的是，他们参加此次比赛的数十名学员与前沿技术研究人员、承包商一起构建了合作团队，共同推动集群无人系统的技术发展。 Chung表示：“我希望这些军校学员和天才的种子，将来有一天能够作为项目经理回到DARPA。这些年轻的军事领导人都有一个光明的未来，因为他们现在已经掌握了技术的尖端——能够帮助塑造未来战争的集群无人系统技术。” 一网打尽系列文章，请回复以下关键词查看： 创新发展：习近平 | 创新中国 | 创新创业 | 科技体制改革 | 科技创新政策 | 协同创新 | 成果转化 | 新科技革命 | 基础研究 | 产学研 | 供给侧 热点专题：军民融合 | 民参军 | 工业4.0 | 商业航天 | 智库 | 国家重点研发计划 | 基金 | 装备采办 | 博士 | 摩尔定律 | 诺贝尔奖 | 国家实验室 | 国防工业 | 十三五 | 创新教育 | 军工百强 | 试验鉴定 | 影响因子 | 双一流 预见未来：预见2016 | 预见2020 | 预见2025 | 预见2030 | 预见2035 | 预见2045 | 预见2050 | 前沿科技：颠覆性技术 | 生物 | 仿生 | 脑科学 | 精准医学 | 基因 | 基因编辑 | 虚拟现实 | 增强现实 | 纳米 | 人工智能 | 机器人 | 3D打印 | 4D打印 | 太赫兹 | 云计算 | 物联网 | 互联网+ | 大数据 | 石墨烯 | 能源 | 电池 | 量子 | 超材料 | 超级计算机 | 卫星 | 北斗 | 智能制造 | 不依赖GPS导航 | 通信 | MIT技术评论 | 航空发动机 | 可穿戴 | 氮化镓 | 隐身 | 半导体 | 脑机接口 先进武器：中国武器 | 无人机 | 轰炸机 | 预警机 | 运输机 | 战斗机 | 六代机 | 网络武器 | 激光武器 | 电磁炮 | 高超声速武器 | 反无人机 | 防空反导 | 潜航器 | 未来战争：未来战争 | 抵消战略 | 水下战 | 网络空间战 | 分布式杀伤 | 无人机蜂群 | 太空站 |反卫星 领先国家：俄罗斯 | 英国 | 日本 | 以色列 | 印度 前沿机构：战略能力办公室 | DARPA | Gartner | 硅谷 | 谷歌 | 华为 | 俄先期研究基金会 | 军工百强 前沿人物：钱学森 | 马斯克 | 凯文凯利 | 任正非 | 马云 | 奥巴马 | 特朗普 专家专栏：黄志澄 | 许得君 | 施一公 | 王喜文 | 贺飞 | 李萍 | 刘锋 | 王煜全 | 易本胜 | 李德毅 | 游光荣 | 刘亚威 | 赵文银 | 廖孟豪 | 谭铁牛 全文收录：2016文章全收录 | 2015文章全收录 | 2014文章全收录 其他主题系列陆续整理中，敬请期待…… “远望智库”聚焦前沿科技领域，着眼科技未来发展，围绕军民融合、科技创新、管理创新、科技安全、知识产权等主题，开展情报挖掘、发展战略研究、规划论证、评估评价、项目筛选，以及成果转化等工作，为管理决策、产业规划、企业发展、机构投资提供情报、咨询、培训等服务，为推动国家创新驱动发展和军民融合深度发展提供智力支撑。 Reward 长按二维码向我转账 受苹果公司新规定影响，微信 iOS 版的赞赏功能被关闭，可通过二维码转账支持公众号。 Scan QR Code via WeChat to follow Official Account